Методическая статья

Сенсорный экран устойчивого внимания задачу (сб) для крыс

DOI:

10.3791/56219

⸱

15 сентября 2017 г.

 ,  ,  , 
1Psychology Department, Temple University, 2Neuroscience Program, Temple University

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Постоянного внимания, или непрерывно мониторинг ситуаций для прерывистого и непредсказуемых событий, является важнейшим аспектом познания. Здесь мы подробно как проверить постоянное внимание у крыс с помощью сенсорного экрана оперантной камер. Мы демонстрируем сопоставимой производительности в самцов и самок крыс, что делает эту задачу полезно для изучения внимание в обоих полов.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Постоянного внимания является способность контролировать прерывистый и непредсказуемых событий течение длительного периода времени. Этот процесс внимания subserves другие аспекты познания и нарушается в некоторых нейротоксичностью, психоневрологических и нейродегенеративных расстройств. Таким образом клинически важно определить механизмы, которые препятствуют и улучшение постоянного внимания. Такие механизмы нередко сначала обнаруживаются с помощью грызунов модели. Поэтому были разработаны несколько поведение процедуры для тестирования аспекты постоянного внимания для грызунов. Один, впервые описал McGaughy и Sarter (1995), называется задачи постоянного внимания (SAT), поезда крыс различать сигнал (т.е., краткая презентация света) и испытания-сигнала. Сигналы короткий и таким образом требуют пристального внимания к восприниматься. Внимания требует может быть увеличена Далее путем введения дистрактор (например, мигающие houselight). Мы модифицировали эту задачу для сенсорного экрана оперантной камер, которые настроены с сенсорным экраном на одной стене, которая может представлять стимулы и запись ответов. Здесь мы подробно наш протокол для СИДЕЛ в сенсорный экран камеры. Кроме того мы представляем стандартные показатели производительности в крысах Sprague-Dawley мужского и женского пола. Сопоставимой производительности на эту задачу в обоих полов освещаются его использование для исследования внимания, особенно как больше исследователей в том числе женских грызунов в их экспериментальный дизайн. Кроме того простая реализация SAT для камер все более популярным сенсорный увеличивает его полезности.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Расстройства от дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) до шизофрении с болезнью Альцгеймера, доля внимания расстройства как функция1,2,3. Дефицит внимания — возможность постоянно следить за ситуацией для прерывистого и непредсказуемых событий — являются особенно разрушительным, потому что постоянное внимание имеет решающее значение для селективного и разделенного внимания, а также другие когнитивные обрабатывает4,5. Даже у здоровых людей трудности с поддержания внимания негативно влияет на познание, умаление ежедневные функции6. Таким образом понимание нейробиологических основу постоянного внимания и как она становится dysregulated может привести к вмешательства для улучшения познания, что принесет пользу многим людям.

Для того, чтобы разграничить цепей и молекулярных процессов, которые способствуют правильной против нарушается внимание, многие исследователи обратились к не человеком животных моделей, где манипуляция конкретных клеточных популяций и молекулярных процессов во внимание задачи-это возможно. Усилия привели к разработке целого ряда оперантной внимания задачи, которые можно оценить способность поддерживать внимание7,8,9,10. Один такой парадигмы, разработанный McGaughy и Sarter (1995), известен как задачи постоянного внимания (сб). Грызуны, обучение в СБ должны отличать сигнал испытания, в которых кратко проблескивает сигнал света, от испытаний-сигнал. Внимания требует может быть увеличен путем введения визуальных дистрактор (мигает houselight)10. Параметры критической оценки внимание в сб, хорошо известны, и эта задача протестирована в самцов и самок крыс и мышей10,,1112. Даже версия была адаптирована для людей, подчеркнув переводческая программа СБ13. Важно отметить, что использование этой задачи помог обвинить базальной переднего corticopetal системы в постоянное внимание4. В частности, холинергических нейронов в ядро basalis Мейнерт (НБМ) / substantia inominata (SI) регион базальной переднего мозга, что проект в префронтальной коре являются критическими для показов, которые являются точные ответы на сигнал испытания14, 15. В противоположность этому ГАМК нейронов в этом регионе считается посредником производительность при правильной отказов (CRs), которые являются точные ответы на испытания-сигнал16. После того, как принципиальная схема для этой задачи была создана, факторы, которые модулируют этой схемы, чтобы ослабить внимание от гормонов стресса до нейротоксическое белков были определены17,18. Вместе эти исследования подчеркнуть полезность SAT.

Одно ограничение для реализации SAT в лаборатории, что первоначальная процедура требует оперантной камер постоянно настроен для задачи с свет панели центр и два удлиняемым рычаги, один для показов и один для CRs10. На пробу сигнал света группа кратко освещает и расширьте рычаги для обозначения 4 s ответ окно. Во время этого окна если назначенный хит рычаг нажат, то крысы получает вознаграждение (пищу или воду). Неправильные рычаг давит на сигнал испытания, известный как для девушек, не вознаграждаются. На несигнальное испытаний Группа свет остается выключенной, затем распространяются рычаги. В то время как CR вознаграждается, неправильные рычаг давит на несигнальное испытания, известный как ложные срабатывания, не вознаграждаются. Неспособность сделать любой ответ во время окна ответ считается как упущение. Чтобы расширить доступность SAT, мы недавно изменен задач сенсорный оперантной камер, в которых одна стена является сенсорный экран, который может как отображать визуальные раздражители и записи нос совать ответов19. Сенсорный экран камеры становятся популярными из-за их универсальность для выполнения различных задач (например, в паре ассоциированных обучение, обучение разворота и т.д.) с одной единицы оборудования20. Похож на других процедур сенсорный20,21,22, наша адаптация SAT требует использования непрозрачных пластиковых сенсорный покрытия, называется маска с отверстиями, нарезать его. Центральный, круглые отверстия позволяет представление сигнала, представляя белый стимул на экране позади него, и две площади ответ области, один для показов и один для ДУС, позволяют крысы сделать сенсорный ответы19. В традиционных камер в 4-х ответ окно обычно указывается с представлением рычаги, но предыдущие исследования показали, что тон может также использоваться для сигнала ответ окно23. В сб сенсорного экрана мы аналогичным образом сигнал ответ окно с кратким тоном. Другие параметры подготовки (например, количество судебных процессов, intertrial интервал и т.д.) находятся аналогичные между традиционными и сенсорный SAT. Мы ранее оценку производительности между традиционной и сенсорный экран версии SAT и обнаружил, что сопоставимые, предполагая, что сенсорный экран SAT является верным способом для измерения постоянного внимания19. Модификация сенсорный экран делает SAT более универсальным, потому, что она теперь может быть адаптирована для широкого использования в сенсорный экран оперантной коробки.

Настоящий Протокол подробно описано, как запускать сенсорный SAT в лаборатории. Учебные планы были слегка изменены из нашего предыдущего доклада задачи19 для оптимизации времени приобретения в самок крыс, которые, в отличие от мужчины, с трудом продвижения через предыдущих графиков24. Результаты, иллюстрирующие типичные производительности в самцов и самок крыс включены, а также советы для устранения неполадок с задачей.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

все эксперименты были проведены в соответствии с руководящими принципами национальных институтов здоровья и были утверждены Комитетом по Храм университета правомерного использования животных и уход. Этот протокол был разработан с взрослого (~ 60 дней возраста при запуске исследование) крысах Sprague-Dawley мужского и женского пола (Charles River).

1. материалы для сенсорного экрана SAT

  1. обеспечить что кабина затухания звука окружает каждого сенсорного экрана камеры и камеры оснащены дом свет, генератор тона, камеры, позиционируется выше камеры и лепешки дозатор с фидер вознаграждение (которая может быть освещен) на стене напротив сенсорный.
  2. Использовать фидер награда зона с большой апертурой если планируется канюля или электроды имплантатов. Использовать 45 мг награду гранулы, которые были просеянной с просеиватель муки для уменьшения пыли, которая может засорить фидер.
  3. Подходят каждой камеры с черной маске акриловые (3,175 мм толщиной, матовая) для ограничения области ответ на сенсорном экране. Подготовить маска с открытием центрального круга (28.58 мм диаметр, 107.95 мм от дна, по центру между левой и правой стороны) для легких стимул и два квадратных ответ районов (28.57 x 28.57 мм) каждый расположены ниже и покинуть центр (один 85.73 мм от Левая сторона и один 85.73 мм с правой стороны и оба 34.93 мм от дна). Изображением маски можно найти в публикации, фитили, и др. 19.
  4. место маску перед сенсорный экран с матовой отделкой, позиционируется по отношению к камере.

2. график дизайн для сенсорного экрана SAT

Примечание: ниже протокол подробно описано, как задать параметры для формирования и тестирование расписания для сенсорного экрана SAT. Все эти графики также доступны по запросу. Таблица 1 описывает параметры графика.

  1. Носом ткнуть формирование параметров.
    1. Установить программу, так что сигналы не представлены и houselight остается выкл.
    2. Задать область награду фидер для освещения для указания наличия лепешки и этот свет выключить, после извлечения Пелле определяется фидер порт инфракрасного луча.
    3. Набор программы так, что нос тычет в любом районе ответ награжены с гранул пищи по графику 1 подкрепление (FR1)-соотношение (то есть, каждый соответствующий ответ начисляется). Однако, настроить программу так, что если стороне дифференциального тычет нос является пять или более, крыса должны совать не благоприятствования стороне чтобы получить награду для предотвращения развития стороне уклона.
    4. Установить сеанс после 40 мин или 120 вознаграждены тычет. Заранее субъектов обучения график 1 если они полный 120 носом тычет в 40 мин для двух последовательных дней.
  2. Описание общих параметров для подготовки график 1, 2 график обучения и сб.
    1. Программа подготовки расписания так, чтобы houselight предстоит увеличить внимания требования.
    2. Программа каждой сессии, так что он состоит из 162 судебных процессов, которые можно разделить на три блока 54 испытаний на блок с intertrial интервалом (ИТИ) установлен на 9 ± 3 s.
    3. Убедитесь, что сигнал и испытания-сигнал pseudorandomized, такое же количество сигнала и испытания-сигнал происходят в каждом из трех блоков.
    4. Установить программу для доставки продовольствия Пелле и включите свет порт питания автоматически в начале каждой сессии. Когда перерыв инфракрасный луч указывает, что крыса снял свою голову из области вознаграждение, установите программу, чтобы выключить свет порт питания и начать первый ITI.
    5. После каждого испытания (то есть, сигнал или не сигнал), установите программу для обозначения 4-s ответ окно с 200 мс, 70 дБ тон (3 кГц).
    6. Если правильно отвечает крыса, установить программу начать ITI, когда крысы удаляет свою голову из области награду. Если крыса отвечает неправильно, установите ITI начать после ответа. Если крыса опускает (т.е., делает никакого ответа), задайте ITI начать после окончания окна ответ.
    7. Для противовеса, разработать две версии этих графиков, первый с правильный ответ, отведенном для показов (вариант A) и второй с левой ответ, отведенном для показов (версия B).
  3. Параметры подготовки график 1.
    1. Набор все длительности сигнала до 500 г-жа
    2. на сигнал испытания, установите программу чтобы осветить ответ, отведенном для показов на 50% интенсивности, наряду с сигнал, чтобы привлечь крыса ' s внимание на правильный ответ области.
    3. Держать назначенной области для правильного отказов неосвещенной-сигнал испытаний.
    4. Настроить программу так, что неправильные ответы вызвать коррекции испытания, в которых представлена снова предыдущего судебного разбирательства тип (то есть, сигнал или не сигнал). Убедитесь, что правильный ответ или четыре последовательных неправильные ответы заканчивается серии испытаний коррекции. Не учитываются коррекции испытания к 162 всего процессов, необходимых для завершения задачи.
    5. Заранее предметов для подготовки график 2, если они имеют по крайней мере 70% хиты, по крайней мере 70% правильных отказов и менее 20% пропусков для трех дней подряд.
  4. Параметры подготовки график 2.
  5. Установить все длительности сигнала до 500 г-жа
    1. в отличие от подготовки график 1, установить программу держать ответ области для показов неосвещенной на сигнал испытания.
    2. В отличие от график обучения 1, не имеют программы выполнить коррекцию испытания.
    3. Держать все остальные параметры, же, как и подготовки график 1.
    4. Заранее субъектов к SAT, если они имеют по крайней мере 70% хиты, по крайней мере 70% правильных отказов и менее 20% пропусков для трех дней подряд.
  6. Параметры сб.
    1. Установить три сигнала длительности: 500 мс, 50 мс и 25 г-жа
    2. задать программу для представления переменных сигналов в псевдослучайных моды, таким образом, чтобы три длительности сигнала представлены равное количество раз в течение каждого из трех блоков пробную.
    3. Определяют критерии исполнения, как по крайней мере 70% показов на длительность сигнала 500 мс, по крайней мере 70% правильных отказов и менее 20% упущения в течение трех дней подряд.
стадии подготовкиМакс. Испытаниясигнал продолжительность (МС)Специальные условиякритериимедиана дней в стадии
нос тыкать форму120 Событий неHouselight на120 испытания в течение 40 минутмужчины: 2, суки: 2
подготовки график 1162500Houselight; Коррекция испытания; Ответ окно горит на 50% во время испытания сигнала> хиты 70%, > 70% CR, < 20% пропусков для 3 дней подрядмужчины: 19, женщины: 25
подготовки график 2162500Houselight на> Хиты 70%, > 70% CR, < 20% пропусков для 3 дней подрядмужчины: 13, самок: 21
СИДЕЛ162500, 50, 25Houselight на> 70% показов в 500 мс, > 70% CR, < 20% упущения 3 дней подрядмужчины: 18, женщины: 12

Таблица 1: учебные планы и среднее время приобретения для каждого графика.

  1. дистрактор сб.
      ,
    1. Сохранить параметры для блоков 1 и 3 идентичен сб.
    2. Программа houselight, так что он мигает с частотой 0,5 Гц во время блок 2.
    3. При анализе данных, сравнение производительности между блоков 1, 2 и 3 для анализа производительности до, во время и после дистрактор в течение той же сессии.
  2. Программа извлечения данных.
    1. Экстракт следующие данные для SAT и отвлекающего SAT, в разбивке по испытательный блок и каждый сигнал продолжительности (для VI и процент показов):
      1. вычислить процент показов, разделив количество хитов на комбинированных количество хиты и промахов и затем му ltiplying 100.
      2. Вычислить процент правильных отказов путем деления числа правильных отказов на общее количество правильных отказов и ложных срабатываний и затем умножения на 100.
      3. Вычисления индексе бдительности (VI), общая мера внимания производительности, используя следующую формулу: figure-protocol-1 h и f которых доля показов на сигнал испытания и false сигнализации на испытания-сигнал, соответственно. Значения VI в диапазоне от -1 до + 1 с значение 0, указывающее, что крысы не может различить между сигналом и испытания-сигнала. Не включайте опущен испытания в меру VI.
      4. Вычислить процент упущения путем определения процент судебных разбирательств, где произошло никакого ответа.

3. Процедура запуска крыс в сенсорный экран СБ

  1. обратного цикла свет/темно соображения
    Примечание: Мы испытание наших крыс во время их темные цикла, но в разделе обсуждения соображения относительно испытаний в свет цикла.
    1. Для тестирования во время темных цикла, начать поведение, тестирование по крайней мере 30 минут после начала цикла темные.
    2. После настройки оборудования, держать поведенческих тестирования номер в темноте во всех учебных и тестирования процедур, чтобы избежать вмешательства с крысы ' сна/бодрствования цикла.
    3. Покрытие клетки крыс с черным полотенца во время транспортировки для сведения к минимуму воздействия света.
    4. Использовать фары с красными огнями включен для громкой работе в темноте без нарушения цикла свет/темно.
  2. Питания ограничение процедуры и расписание назначения
    1. Дон соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ; например, перчатки, маски, капот, лаборатории пальто, Бахилы и т.д.) до обработки крысы.
    2. Когда крысы прибывают в колонии комнату, дом крысы индивидуально или в группах. Большинство крыс в наших исследованиях вживляются в конечном итоге с канюли, которая требует индивидуального жилищного.
    3. Ручка крыс ежедневно в течение 5 мин в день, 5 дней до начала исследования.
    4. До ограничения продовольственной, запишите каждый Крыса ' s бесплатные кормления вес и вычислить их целевой вес 85% их свободного веса кормления.
    5. Еда ограничить крыс за 3 дня до начала формирования.
    6. До формирования, предварительно подвергать крыс 15 еда награду гранул в их дома клетке.
    7. После первоначального пищи ограничение, настроить ежедневное питание суммы по мере необходимости для поддержания производительности на внимание задаче и ~ 85% каждого крыса ' s бесплатно кормления вес тела позволяет легким веса с течением времени (см. руководящие принципы 25). Перед началом нового графика, ограничить крысы больше, чем обычно, для повышения мотивации.
    8. На дни недели, когда крысы не выполнить поведение, увеличить их пищу, по крайней мере 1.0 g макияж для калорий, которые они получили бы во время вознаграждены в поведенческих задач.
    9. Запись каждый Крыса ' s вес после завершения их сессии.
    10. Не кормить до по крайней мере 30 минут после завершения их сессии, чтобы избежать ассоциацию между поведенческое тестирование прекращения и время кормления крыс. Если крысы группы размещены, кормить каждый Крыса отдельно за 1 ч, а затем положить крыс обратно в состояние жилья группы.
    11. До начала исследования, случайным образом назначить каждый Крыса одной из двух версий графики обучения (A или B) и поддерживать их на их места для версии всей профессиональной подготовки и процедуры сб.
  3. Ежедневно работает процедура
    1. Дон соответствующие СИЗ.
    2. Мощностью до оперантной камеры и компьютера.
    3. Проверить что диспенсеры гранулы заполнены с окатышей и что маску вставляется перед сенсорный.
    4. Убедитесь, что каждая коробка функционирует должным образом, убедившись, что подачи правильно дозирования пищи и экран, огни, и тон работают. График тестирования простой коробке могут быть написаны для этой цели и наши предоставляется по запросу.
    5. Загрузить правильный график в каждой коробке, пристальное внимание к соответствующей версии (т.е., A или B). Введите соответствующую информацию в отношении животных ID, секс, экспериментальные условия, инициалов пользователя и другие примечания, при необходимости (например, настой день 1).
    6. Получить крыс из колонии комнаты и положить их в соответствующее поле.
    7. Сеанс.
    8. Смотреть производительности через видео-камеры установка в начале сессии на несколько минут, чтобы обеспечить, что все работает правильно. Периодически проверяйте производительность.
    9. После сеанса является полным, запись сводные данные (например, процент показов, процент CRs, процент упущения) и любые вопросы в записной книжке.
    10. Протирают каждой камеры с 10% этанола и заменить постельные принадлежности между сетами животных.
    11. После запуска окончательный набор крыс на день, чистить камеры тщательно с 10% этанола, обеспечения сетке этаже как чистить как можно скорее и заменить постельные принадлежности.
    12. Резервную копию данных на сервере облако и извлекать критических данных,.
    13. Власть вниз оборудование.
    14. Запуск животных в то же время в полях же каждый день.
    15. Запуск крыс 5-6 дней в неделю, (мы запускаем наши крысы 6 дней в неделю).

4. Устранение неполадок поведение

Примечание: это нормально для производительности отказаться, когда крысы перешли к следующему этапу формирования (т.е., нос тыкать форму обучения график 1, обучение графике 1 к 2 график обучения, График обучения 2-сб). Однако, если производительность не улучшится со временем или крыса была очень хорошо и затем внезапно останавливается, хорошо, чаще всего проблема связана с ограничением питания.

  1. Устранение неполадок проблемы ограничения продовольственной
    1. Если питание ограничение является вопросом подозреваемых, смотреть крысы выполняют задачи, чтобы помочь диагностировать, где проблема и проверить номера бездействия, особенно через сессии.
    2. Если крыса имеет высокий упущения, особенно если они увеличивают в блок 3 и спокойно сидит в поле, не выполняя, элеежедневное питание e сумма от 1 g и контролировать ситуацию, чтобы определить, если производительность улучшается.
    3. Если крыса имеет высокий упущения, нетерпеливо тычет экрана и бежит обратно к порту питания на протяжении всей сессии, увеличить суточный объем пищи на 1 g и контролировать ситуацию, чтобы определить, если производительность улучшается.
    4. В тех случаях, когда это трудно сказать ли крыса над - или недоедает, увеличить количество пищи за 2 дня и наблюдения за производительностью. Если производительность не улучшится или становится хуже, уменьшить количество пищи за 2 дня и наблюдения за производительностью
    5. Если производительность не улучшаются после регулировки питания ограничение, переместить крысы легче планируется как подробные Далее.
  2. Устранения неполадок производительности в различных графиков обучения
    Примечание: Drop неэффективные крыса, если превышено время его приобретения два стандартных отклонения выше среднее количество дней, которые он принимает животных одного пола для достижения критериев на этот график. Мы внесли предложения, основанные на наши данные для обрезков для крысах Sprague-Dawley, но эти цифры могут должны быть скорректированы для различных штаммов.
    1. 1 график обучения: для график обучения 1, падение Sprague-Dawley мужчины, если они не могут приобрести после 36 дней и падение женщины, если они не приобрели после 48 дней.
    2. Подготовки график 2: Если крыса ' s производительность на 2 график обучения застаивается ниже критерии для 12 дней подряд и была исключена проблема ограничения продовольственной, переместить крысы обратно до 1 график обучения как минимум 5 дней или пока он не достигнет критериев. Если крыса не достигают критерии подготовки график 1 после 12 дней, падение крысы из исследования. Если крыса проходит 1 график подготовки и переехал обратно в 2 график обучения, но не улучшаются после 36 и 42 дней для мужчин и женщин, соответственно, после первоначально начала подготовки график 2, затем падение крысы из исследования.
    3. СБ: Если крыса ' s производительность на SAT застаивается ниже критерии для 12 дней подряд и была исключена проблема ограничения продовольственной, переместить крысы обратно до 1 график обучения как минимум 5 дней или до тех пор, пока они достигают критерии. Если крыса не достичь критериев на графике 1 в 12 дней, падение крысы из исследования. Если крыса проходит 1 график подготовки и переехал обратно в сб, но не улучшаются после 41 и 28 дней для мужчин и женщин, соответственно, после первоначально начиная SAT, падение крысы из исследования.
  3. Других неполадок
    1. Если крыса развивается стороне уклоном (т.е., последовательно забил > хиты 70% и < 40% на правильный отказов, или наоборот) находясь на 2 график обучения или SAT, переместить крысы Обучение 1 фаза, которая имеет коррекции испытания, способствующих крыса реагировать на обеих областях ответ. Держите крысы на 1 график обучения как минимум 5 дней или до тех пор, пока они достигают критерии. Падение крысы из исследования, если на обучение 1 график не критериев после 12 дней.
    2. Проконсультироваться с ветеринарного персонала немедленно, если крыса останавливается пищу, развивается порфирина или иным образом проявляет признаки боли и стресса.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Для большинства исследований внимание крысы обучаются критериев в сб и затем выполняются манипуляции нарушить или улучшить внимание. Приобретение данных обычно не представил, но мы делаем это здесь, чтобы проиллюстрировать темпы приобретения в крысах Sprague-Dawley мужского и женского пола. С этой целью мы количественно средний количество дней, чтобы достичь критериев в СБ (начиная с этапа совать нос). Обратите внимание, что несколько крыс никогда не сделал его критерии (n = 5 самцов и n ...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Дефицит внимания сообщается в психоневрологических, психомоторного развития и нейродегенеративных расстройств1,2,3, но процессы, которые способствуют оптимальной против нарушается внимание изучена. Это, в частности, потому, что специализированное оборудование ограничивает легко адаптацию грызунов внимания задач. Однако сенсорный экран камеры решают эту проблему, обеспечивая гибкость для выполнения различных когнитивных задач с о...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы хотели бы поблагодарить Joy Бергманн, Attilio Ceretti, Сара Коэн, Нина Duncan, Аррон холл, Ханна Lefebo и Мадлен Сальваторе за их помощь с поведением и доктор Vinay Parikh, доктор Бритни Yegla и Роб Коул за их советы по параметрами SAT. Мы хотели бы поблагодарить д-ра Джилл McGaughy советы по процедуре подготовки. Эта работа была поддержана национальными институтами здравоохранения грант NIMH 092438 и национального научного фонда предоставить IOS 1552416 D.A.B.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Камеры с сенсорным экраном Bussey-Saksida Rat Простая в установке системаLafayette Instrument80604-20включает в себя: сенсорный экран, основание камеры с перфорированными полами, большую зону подачи наград (ширина 44,5 мм x высота 92,5 мм), динамик, освещение в доме, тон-генератор, SAC; Трапециевидная рабочая зона животного имеет ширину 126 мм у кормушки, 240 мм в ширину и 332 мм в глубину у сита и 300 мм в высоту
Кабины шумоподавления (SAC)Lafayette Instrument80604-20Затухание примерно до 35 дБ; вес 38 кг; Внешние размеры: 600 мм в ширину x 670 мм в высоту x 352 мм в глубину; Внутренние размеры: 540 мм в ширину x 610 мм в высоту x 532 мм в глубину
Abet II Программное обеспечение для сенсорных экрановLafayette Instrument89505Версия 2.19
Whisker MultimediaLafayette Instrument80698-1Требуется для Abet II Touch Operation
Дозатор гранулLafayette Instrument80209-4545 мг Сменный размер гранул
Wheel CameraLafayette Instrument80600-CAMФильтрованный и сфокусированный для ИК-света
Microsoft WindowsMicrosoft Windows 7-64 бит рекомендуется
Контроллер PC-Сенсорный экран КамерыLafayette Instrument88530Двухъядерный процессор Pentinum; 2,5 ГГц или выше; клавиатура, мышь и монитор; Установлена PCI карта, кабель и расширитель; Четыре порта RS232; Четыре порта VGA
Dustless Precision PelletsBioServeF016545
мг Черная акриловая маскаEverything PlasticCustom ProductЧерный поликарбонат с одной матовой отделочной стороной, толщиной 3,18 мм; Центральное круглое отверстие, диаметр 28,58 мм, 107,95 мм от дна, по центру между левой и правой стороной; Две квадратные зоны отклика, 28,57 мм x 28,57 мм каждая, расположенные ниже и вне центра, одна в 85,725 мм слева и одна в 85,725 мм справа, и обе в 34,925 мм снизу.
Универсальная тележкаFisher Scientific11-954-75430,75 дюйма x 18,38 дюйма x 33 дюйма Черное
полотенцеДостаточно большое, чтобы накрыть клетки для перевозки животных
Фары с красными огнямиEnergizerHDL33A2Eсветодиодным белым и красным светом

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Cornblatt, B. A., Keilp, J. G. Impaired attention, genetics, and the pathophysiology of schizophrenia. Schizphr Bull. 20 (1), 31-46 (1994).
  2. Gmehlin, D., et al. Attentional Lapses of Adults with Attention Deficit Hyperactivity Disorder in Tasks of Sustained Attention. Arch Clin Neuropsychol. 31 (4), 343-357 (2016).
  3. Perry, R. J., Hodges, J. R. Attention and executive deficits in Alzheimer's disease. A critical review. Brain. 122 (Pt 3), 383-404 (1999).
  4. Sarter, M., Givens, B., Bruno, J. P. The cognitive neuroscience of sustained attention: where top-down meets bottom-up. Brain Res Rev. 35 (2), 146-160 (2001).
  5. Smilek, D., Carriere, J. S. A., Cheyne, J. A. Failures of sustained attention in life, lab, and brain: Ecological validity of the SART. Neuropsychologia. 48 (9), 2564-2570 (2010).
  6. Becker, J. B., Prendergast, B. J., Liang, J. W. Female rats are not more variable than male rats: a meta-analysis of neuroscience studies. Biol Sex Differ. 7 (1), 34(2016).
  7. Cope, Z. A., Young, J. W. The Five-Choice Continuous Performance Task (5C-CPT): A Cross-Species Relevant Paradigm for Assessment of Vigilance and Response Inhibition in Rodents. Curr Protoc Neurosci. 4, 9-56 (2017).
  8. Kim, C. H., et al. The continuous performance test (rCPT) for mice: a novel operant touchscreen test of attentional function. Psychopharmacology (Berl). 232 (21-22), 3947-3966 (2015).
  9. Robbins, T. W. The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry. Psychopharmacology (Berl). 163 (3-4), 362-380 (2002).
  10. McGaughy, J., Sarter, M. Behavioral vigilance in rats: task validation and effects of age, amphetamine, and benzodiazepine receptor ligands. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 340-357 (1995).
  11. McGaughy, J., Sarter, M. Effects of ovariectomy, 192 IgG-saporin-induced cortical cholinergic deafferentation, and administration of estradiol on sustained attention performance in rats. Behav neurosci. 113 (6), 1216-1232 (1999).
  12. St Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. Sustained attention in mice: expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP). Behav Brain Res. 225 (2), 574-583 (2011).
  13. Demeter, E., Sarter, M., Lustig, C. Rats and humans paying attention: cross-species task development for translational research. Neuropsychology. 22 (6), 787-799 (2008).
  14. McGaughy, J., Kaiser, T., Sarter, M. Behavioral vigilance following infusions of 192 IgG-saporin into the basal forebrain: selectivity of the behavioral impairment and relation to cortical AChE-positive fiber density. Behav neurosci. 110 (2), 247-265 (1996).
  15. Gritton, H. J., et al. Cortical cholinergic signaling controls the detection of cues. Proc Natl Acad Sci. 113 (8), E1089-E1097 (2016).
  16. Burk, J. A., Sarter, M. Dissociation between the attentional functions mediated via basal forebrain cholinergic and GABAergic neurons. Neuroscience. 105 (4), 899-909 (2001).
  17. Parikh, V., Bernard, C. S., Naughton, S. X., Yegla, B. Interactions between Aβ oligomers and presynaptic cholinergic signaling: Age-dependent effects on attentional capacities. Behav Brain Res. 274, 30-42 (2014).
  18. Cole, R. D., Kawasumi, Y., Parikh, V., Bangasser, D. A. Corticotropin releasing factor impairs sustained attention in male and female rats. Behav Brain Res. 296, 30-34 (2016).
  19. Wicks, B., et al. Method for testing sustained attention in touchscreen operant chambers in rats. J Neurosci Meth. 277, 30-37 (2017).
  20. Hvoslef-Eide, M., Nilsson, S. R., Saksida, L. M., Bussey, T. J. Cognitive Translation Using the Rodent Touchscreen Testing Approach. Curr Top Behav Neurosci. 28, 423-447 (2016).
  21. Bussey, T. J., et al. The touchscreen cognitive testing method for rodents: how to get the best out of your rat. Learn Mem. 15 (7), 516-523 (2008).
  22. Mar, A. C., et al. The touchscreen operant platform for assessing executive function in rats and mice. Nat Protoc. 8 (10), 1985-2005 (2013).
  23. Gill, T. M., Sarter, M., Givens, B. Sustained visual attention performance-associated prefrontal neuronal activity: evidence for cholinergic modulation. J Neurosci. 20 (12), 4745-4757 (2000).
  24. Mazure, C. M., Jones, D. P. Twenty years and still counting: including women as participants and studying sex and gender in biomedical research. BMC Womens Health. 15 (1), 94(2015).
  25. Toth, L. A., Gardiner, T. W. Food and Water Restriction Protocols: Physiological and Behavioral Considerations. J Am Assoc Lab Anim Sci. 39 (6), 9-17 (2000).
  26. Nuechterlein, K. H., Luck, S. J., Lustig, C., Sarter, M. CNTRICS Final Task Selection: Control of Attention. Schizo Bull. 35 (1), 182-196 (2009).
  27. Burk, J. A., Herzog, C. D., Porter, M. C., Sarter, M. Interactions between aging and cortical cholinergic deafferentation on attention. Neurobiol Aging. 23 (3), 467-477 (2002).
  28. St Peters, M., Demeter, E., Lustig, C., Bruno, J. P., Sarter, M. Enhanced control of attention by stimulating mesolimbic-corticopetal cholinergic circuitry. J Neurosci. 31 (26), 9760-9771 (2011).
  29. Turchi, J., Holley, L. A., Sarter, M. Effects of nicotinic acetylcholine receptor ligands on behavioral vigilance in rats. Psychopharmacology. 118 (2), 195-205 (1995).
  30. Newman, L. A., McGaughy, J. Attentional effects of lesions to the anterior cingulate cortex: How prior reinforcement influences distractibility. Behav neurosci. 125 (3), 360-371 (2011).
  31. Gritton, H. J., Stasiak, A. M., Sarter, M., Lee, T. M. Cognitive Performance as a Zeitgeber: Cognitive Oscillators and Cholinergic Modulation of the SCN Entrain Circadian Rhythms. PLOS ONE. 8 (2), e56206(2013).
  32. Newman, L. A., McGaughy, J. Cholinergic deafferentation of prefrontal cortex increases sensitivity to cross-modal distractors during a sustained attention task. J Neurosci. 28 (10), 2642-2650 (2008).
  33. Yu, A., Dayan, P. Uncertainty, Neuromodulation, and Attention. Neuron. 46 (4), 681-692 (2005).
  34. Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats. Nat Protoc. 3 (5), 759-767 (2008).
  35. Bhandari, J., Daya, R., Mishra, R. K. Improvements and important considerations for the 5-choice serial reaction time task-An effective measurement of visual attention in rats. J Neurosci Meth. 270, 17-29 (2016).
  36. Bangasser, D. A., Shors, T. J. The hippocampus is necessary for enhancements and impairments of learning following stress. Nat Neurosci. 10 (11), 1401-1403 (2007).
  37. Wiersielis, K. R., et al. Sex differences in corticotropin releasing factor-evoked behavior and activated networks. Psychoneuroendocrinology. 73, 204-216 (2016).
  38. Parikh, V., et al. Diminished trkA receptor signaling reveals cholinergic-attentional vulnerability of aging. Eur J Neurosci. 37 (2), 278-293 (2013).
  39. Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behav Brain Res. 136 (2), 339-348 (2002).
  40. Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. Sustained attention in mice: Expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP). Behav Brain Research. 225 (2), 574-583 (2011).
  41. Romberg, C., Mattson, M. P., Mughal, M. R., Bussey, T. J., Saksida, L. M. Impaired Attention in the 3xTgAD Mouse Model of Alzheimer's Disease: Rescue by Donepezil (Aricept). J Neurosci. 31 (9), 3500-3507 (2011).
  42. Clayton, J. A., Collins, F. S. NIH to balance sex in cell and animal studies. Nature. 509 (7500), 282-283 (2014).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Touchscreen Operant ChambersRat Behavior TestingSignal Detection TrialsDistractor PresentationFood Restriction ProtocolPerformance Measures AnalysisSex Differences ComparisonVigilance Index CalculationChamber Preparation Setup

Похожие статьи